城市生活垃圾焚烧烟气综合处理分析

时间：2024-04-24

向志远

（安徽省宣城市环境卫生管理处，安徽宣城 242000）

随着经济不断发展，我国人口也在逐年增加，生活垃圾的数量已经远超于垃圾处理厂的承载能力，将大量的生活垃圾进行焚烧处理是当今采用的最普遍的方式，这种处理方法减量化效果明显，节约用地，但是超量的焚烧对环境造成了严重的污染，例如：雾霾的产生，霾的核心物质是空气中悬浮的灰尘颗粒，雾霾里面含有近百种大气化学颗粒物质、细颗粒物对人体健康的危害要更大，因为直径越小，进入呼吸道的部位越深。当出现灰霾天气时，气压越来越低、空气中被人们可吸入的细颗粒突然增加、分子运动速率低，空气流动性也会降低，各种细菌或病毒向四周扩散速度非常慢，造成病毒浓度过大，进而增加了疾病的传播风险［1］。

1 城市生活垃圾焚烧烟气产生污染物的危害

加快科学化地处理城市生活垃圾焚烧烟气是我国目前治理环境污染的首要任务，大气治理成为重中之重，为了减少烟气给环境带来的危害，对其进行高效的净化处理势在必行，排入到大气中的烟气必须使之符合我国相关排放标准，最大幅度降低对周围环境空气质量的影响［2］。未经处理的城市生活垃圾焚烧烟气产生的污染物成分较为复杂，有毒物质较多，具体分为以下几种：

1.1 二氧化碳、氯气等酸性气体

城市生活垃圾焚烧酸性气态污染物有：一氧化二氮、氯化氢、氟化氢、氢溴酸、碘化氢等，这些酸性气体的产生，对环境造成了严重的影响，例如：污染的空气中最常见、最简单、有刺激性的硫氧化物、三氧化硫等，在下雨天的时候，这些有害气体与O2等多种物质可自发进行化学反应，生成高浓度的硫酸，它有很强的腐蚀性，造成腐蚀性的破坏，形成了PH小于5.6的雨雪或其他形式的降水，酸雨能够引起森林大面积死亡、土壤的种类、成分被大肆破坏，使农作物生长发育不良和减产、腐蚀建筑物和工业设备，不仅破坏了生态环境，还使人类环境的质量下降，影响人类的生活质量、身体健康和生产活动，对新型废气焚烧炉膛也造成了腐蚀。

1.2 微量有机物

微量有机污染物有很多种类，我们通常了解的有机污染物主要包括直链脂肪烃、多环芳烃、多氯联苯、通过仿生合成具有特异作用的农药制剂、金属有机化合物等。最多见的是烃类的污染，其中包含具有脂肪族化合物基本属性的碳氢化合物、含有脂环结构的饱和烃、含两个或两个以上苯环的芳烃等，其中苯并芘具有致癌作用。而生活垃圾焚烧会产生的二噁英等持久性有机污染物对人体和环境的危害更为严重且影响长远。

1.3 密度大于4.5G/CM的重金属

处理垃圾产生残渣，在焚烧过中能够产生CD、CR、PB、HG、AS等重金属化合物，重金属造成的环境污染和其他对生态系统产生有害影响的有机化合物相比较，重金属的危害性更大，许多有机物是通过环境自净，即运用环境因素自身的力量消除环境污染物，进而降低其有害性，相对来说重金属由于本身的特性，具有富集性，不容易在环境中分解。

1.4 烟气粉尘

生活垃圾焚烧时会因为燃烧不充分形成大量的黑烟，这其中存在很多的碳颗粒，在一般情况下，人体吸入碳颗粒后，肺经过一系列反应处理后会以痰的形式把它们排出体外，但是，如果长时间吸入大量的碳颗粒等有害物质，肺组织不能把它们排出来，就会在肺里面沉积，造成肺组织弥漫性纤维化，通俗来讲就是尘肺的出现。所以，在生活垃圾焚烧时，一定要将飞灰进行固化处理，或者经过适当处置后进入危险废物填埋场进行最终处置。如：广州市李坑生活垃圾焚烧发电厂就采用了水泥固化工艺处理飞灰的工程，对固化前后的飞灰进行浸出毒性试验，同时采用了不同配比的水泥进行固化工艺的实验，有效解决了城市生活垃圾焚烧产生的飞灰所引起的污染问题。

2 城市生活垃圾焚烧及烟气净化工艺

依据垃圾焚烧污染控制的方法和相关标准，生活垃圾焚烧厂的烟气排指标必须符合相关规定的最低标准，在垃圾焚烧的配套设施上，应配备单独的烟气净化处理系统，如：脱硫、脱硝、除尘等设施，净化过后的烟气经脱水器、引风机、烟囱等排入到大气中。另外，为了更好地对污染物总量控制、对固定污染源排放SO2总量实测，可以运用红外烟气分析仪，烟尘采样器进行采样，测量烟尘、烟气等污染气体排放浓度、应用皮托管法测量管道中气体流速及计算机技术、传感技术、通讯技术等相关技术，对污染源排入环境的污染物质量浓度、体积浓度或总量进行在线精准检测，与此同时，应坚持不懈地改进精益的技术，以解决浓度超标、烟气含湿量过大等问题，线监测系统监测点位置可以安装在烟囱上，能够有效监测烟气排放指标，这种监测系统的功能齐全，整体水平较高，由四个子系统组成：1）颗粒物连续自动监控系统；2）气态污染物连续监测子系统；3）烟气连续排放监控系统；4）对数据的采集、存储、检索、加工、变换和传输与实时远程处理系统。具有使用灵活、扩展性强等技术特点，烟气净化系统设备有很多，例如：活性炭喷射器、布袋除尘器、烟气再加热器、活性炭粉贮存及输送、洗涤水循环系统等，采用烟气急冷系统，热管换热器对高温烟气进行降温，有效防止二噁英再合成［3］，利用活性炭吸附的方法，在烟气处理设备中脱除二噁英和重金属。烟气净化工艺主要分为以下三种：

2.1 干式洗气法

这种工艺除酸有两种方式：1）干式反应脱酸塔，为减少烟气对大气造成的污染，传统方法是在急冷塔与除尘器之间的烟道内投加石灰粉和活性炭粉。由于石灰粉和活性炭粉的投加点位于急冷塔与除尘器之间，石灰粉和活性炭粉投加后很快就进入袋式除尘器内，三者之间接触的时间很短，反应不充分，对烟气中的酸性气体、二噁英、重金属及其它有害气体脱除效率不高，难以降低对环境造成的污染。为了解决这一问题，可以采用干式反应脱酸塔，将干性药剂和酸性气体在反应塔内进行反应，然后一部分未反应的药剂随气体进入除尘器内与酸进行反应，能够吸附处理难度大的氮氧化物等气体，能同时净化处理多种混合酸气，具有效率高、温度适应性好、运行成本低等特点，可满足较长时间的运行，操作、管理、维护更加简便，运行中不产生二次污染；2）在烟气管道中喷入干性药剂，使其在除尘器内和酸性气体充分反应。氢氧化钙是除酸药剂中最常见的一种，氢氧化钙和酸气相融合，能够产生化学反应，进而生成大量的中性盐颗粒，化学反应生成物与烟气中的二氧化硫和粉尘、还有参加反应的吸收剂一同被捕集，使酸性气体得到净化。

2.2 半干式洗气法

它主要包含喷淋干燥室和布袋除尘器室。半干式洗气法的优势主要体现在构造及其简单，投资成本较低、压差小、减少了能源消耗，节约资源。在除效方面远远高于干式洗气法，也避免产生大量废水。在实际操作中，工作人员应注意对喷雾干燥塔内的喷嘴进行定期检查，因为塔内壁会有挂渣的状况，喷嘴比较容易堵塞，对加水量要做好防范控制。

2.3 湿式洗气法

湿气洗气法处理工艺通常采用洗涤塔形式，其中酸雾废气处理塔运用气体与液体在装置中相接触，将气体中的污染物扩散到液体中，将洁净的气体与受污染液体进行分离，使空气质量变好，酸雾洗涤塔的适用范围比较广泛。湿式洗气法是近几年国内和国外生活垃圾焚烧烟气处理最有效的途径之一，它的吸收剂中包含CA（OH），主要特点是，雾化颗粒进行着CO2、CL2、H2S、NO2、SO2等有害气体从分配层析或吸附层析向雾滴表面的传质，同时又将酸性气体与雾滴中所含的CA（OH）2进行反应，雾滴中的水分被大量蒸发。

3 加强环保意识

在实际生活中，保护环境应切实做到人人有责，减少污染物的排放能够有效解决生态环境问题，加强环保意识，将生活中的垃圾按照垃圾的不同成分、属性、利用价值以及对环境的影响，根据不同处置方式的要求，分成属性不同的若干种类，垃圾分类能够提高垃圾的资源方面的经济方面的价值，可以减少垃圾处理量和处理设备的使用，降低处理成本，减少土地资源的消耗，具有社会、经济、生态等几方面的效益，减少垃圾对生活环境的污染，从源头降低了二氧化碳的排放，有效利用可用资源，如：食品、织物等，可以用来生产有机肥料；科学合理的垃圾焚烧可以用来发电、供热等。另外，通过国家制定相关的环保策略，能够有效降低塑料制品、铅、镉等使用率。例如：每年在美国有超过32亿公斤废弃的聚氯乙烯，其中只有大约0.25%可被回收，针对这种现象，让更多的环保替代品走进生活已经成为人类所攻克的永恒课题，当下，环保替代品有很多，如：聚已内酯、液体木材、可重复使用的购物袋等等［4］。